ขนานกับ โปรเซสเซอร์แบบอนุกรม

การประมวลผลแบบขนานและแบบอนุกรมอธิบายว่าระบบคอมพิวเตอร์สามารถแยกงานการคำนวณที่ใช้ได้หรือไม่ โปรเซสเซอร์หรือคอร์หลายตัวพร้อมกันหรือหากต้องพึ่งพาการทำงานให้เสร็จด้วยโปรเซสเซอร์ตัวเดียว แกน โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์สำหรับผู้บริโภคแต่ละรายเป็นโปรเซสเซอร์แบบอนุกรมก่อนกลางปีพ.ศ. 2548 เมื่อ Intel เปิดตัวโปรเซสเซอร์แบบดูอัลคอร์สำหรับผู้บริโภครายแรก โปรเซสเซอร์คอร์เดียวหลายตัวสามารถทำงานร่วมกันเพื่อจัดการกับการประมวลผลแบบอนุกรมผ่านคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์คู่ขนานบนเครือข่ายหรือใช้งานโปรเซสเซอร์หลายตัวบนมาเธอร์บอร์ดเดียว

คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ทั่วไปทำงานหลายสิบถึงหลายร้อยงานในเวลาใดก็ตาม อย่างไรก็ตาม แต่ละคอร์ทำงานเพียงกระบวนการเดียวในคราวเดียว โปรเซสเซอร์จะข้ามระหว่าง "เธรด" หรือ "สตรีมคำสั่ง" ของการประมวลผลต่างๆ เพื่อรันโปรแกรมหลายโปรแกรมพร้อมกันภายใต้ภาพลวงตาแบบเรียลไทม์ที่เรียกว่าการทำงานพร้อมกัน คอมพิวเตอร์จบลงด้วยการสูญเสียรอบโปรเซสเซอร์ในขณะที่สลับไปมาระหว่างงานและไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อทำงานหลายอย่างพร้อมกัน

สภาพแวดล้อมการประมวลผลแบบขนานสามารถประมวลผลงานได้เร็วขึ้นเมื่อโปรแกรมได้รับการออกแบบให้ใช้การประมวลผลแบบขนาน โปรแกรมอนุกรมจะจัดเรียงคำสั่งทั้งหมดในการจัดเรียงอนุกรมและส่วนต่อประสานกับโปรเซสเซอร์โดยใช้เธรดเดียว โปรแกรมคู่ขนานทำงานโดยแบ่งงานออกเป็นส่วนๆ ซึ่งสามารถแบ่งระหว่างแกนประมวลผลหลายตัวและประกอบกลับเป็นงานที่เสร็จสมบูรณ์ได้ โปรเซสเซอร์แบบขนานสามารถเพิ่มพลังในการประมวลผลของโปรเซสเซอร์แบบอนุกรมที่มีการโอเวอร์คล็อกในทำนองเดียวกันด้วยโค้ดที่เขียนอย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม โปรเซสเซอร์ซีเรียลที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงกว่าสามารถทำงานได้ดีกว่าโปรเซสเซอร์แบบขนานเมื่อทำงานกับเธรดเดียว

โปรแกรมที่เขียนขึ้นสำหรับการประมวลผลแบบอนุกรมจะใช้แกนเดียวในแต่ละครั้งและประมวลผลงานตามลำดับ ตัวประมวลผลแบบอนุกรมทำงานเหมือนกับมีช่องทางชำระเงินแบบเปิดเป็นโหลที่ร้านขายของชำ โดยมีแคชเชียร์คนหนึ่งวิ่งระหว่างช่องทางต่างๆ คอยตรวจดูทุกคนพร้อมกัน แคชเชียร์หรือซีพียูจะกระโดดจากเลนหนึ่งไปอีกเลนหนึ่งเพื่อเช็ครายการทีละสองสามรายการก่อนที่จะไปยังรายการถัดไปโดยมีเป้าหมายเพื่อให้คำสั่งซื้อทั้งหมดเสร็จสิ้นพร้อมๆ กัน

แนวคิดเบื้องหลังโปรเซสเซอร์แบบขนานคือจำนวนคอร์ที่ทำงานร่วมกันมากขึ้นจะนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ตัวประมวลผลแบบขนานทำงานเหมือนกับมีแคชเชียร์มากกว่าหนึ่งคนที่ใช้ช่องทางการชำระเงินหลายสิบช่อง หากโปรแกรมถูกตั้งค่าให้ใช้ประโยชน์จากการประมวลผลแบบคู่ขนาน "ลูกค้า" อาจแยกคำสั่งซื้อออกเป็นกลุ่มเล็กๆ และใช้ช่องทางการชำระเงินหลายช่องทางพร้อมกัน

ในปี 2550 Nvidia ใช้การประมวลผลแบบขนานเป็นครั้งแรกเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีกราฟิกขั้นสูง หน่วยประมวลผลกราฟิกใช้การประมวลผลแบบขนานในระดับที่ลดประสิทธิภาพการประมวลผลแบบอนุกรมเมื่อทำการคำนวณเพียงเล็กน้อย แม้ว่า CPU มักจะมีจำนวนคอร์ที่นับได้ง่าย แต่ GPU สามารถมีคอร์ที่ใช้พลังงานต่ำกว่าได้หลายพันคอร์ ซึ่งเหมาะสมกว่าสำหรับการคำนวณพร้อมกันที่ง่ายกว่า โดยทั่วไปแล้ว GPU จะใช้สำหรับกราฟิก แต่สามารถทำการคำนวณอื่นๆ เช่น การเรียงลำดับและพีชคณิตเมทริกซ์